Jää libedus sõltub uisutaja kiirusest, suurusest ja õhutemperatuurist
#000005
Kiire uisk peaks jääd vähem kündma ja seega paremini libisema. Autor/allikas: ERR
#000006
Küsimus, miks on jää -20 °C kraadi juures libe, aga nii nulli lähedal kui ka madalamatel temperatuuridel karedam, pakkus teadlastele pikalt peamurdmist. Jää hõõrdumist uuel moel uurinud Hollandi teadlased leidsid, et jää libisemise kergus sõltub lisaks jää temperatuurile ka libiseja kontaktrõhust ja kiirusest.
#000007
Meie kliimas on populaarsed erinevad kelgutamisviisid, aga jää ei pruugi olla vaid libe. Näiteks on läti keeles jää kirjeldamiseks lausa eraldi sõna slīdamība, mis tähendab umbkaudu "libisetavust" ehk jäisel pinnal libisemise kergust. Ühtlasi annab see eriline sõna mõista, et jää libedus sõltub mitmest tegurist.
#000008
Füüsikud on püüdnud nende vastastikmängu kirjeldada juba vähemalt 160 aastat. Siiani keskenduti selgituse andmisel jää pinna ja libiseva uisu vahele tekkivale veekihile. Paraku ei anna see mudel täit selgust, miks on hõõrdumine jää sulamistemperatuuri ligidal suurem kui kangemate miinuskraadide korral.
#000009
Oma värskes uuringus leidsid Amsterdami Ülikooli teadur Rinse Liefferink ja kolleegid küsimusele võimaliku vastuse. Nad tegid mitu katset, kus mõõtsid nii libiseva eseme hõõrdumist kui ka jääkatte kõvadust väga erinevatel tingimustel. Tuli välja, et mida kõrgemaks tõuseb temperatuur, seda pehmemaks muutub jää. Pehmel jääl on hõõrdumine juba nii tugev, et libisev ese tungib läbi jää pealiskihi ja hakkab nii-öelda jääd kündma.
#000010
Säärane uus lähenemine jää hõõrdumisele võib aidata välja töötada lahendusi, mille abil talvine autosõit turvalisemaks muuta või talisportlaste vaeva kergendada.
#000011
Miks käib jää libedus üles-alla?
#000012
Nagu öeldud, seostasid teadlased siiani jää libedust eeskätt jääd katva veekihiga. Just veekihi paksus võib määrata, kuidas jää hõõrdetegur vastavalt temperatuurile muutub. Väga külma temperatuuri, näiteks -100 °C korral on jää pealt nii-öelda kuiv. Teisisõnu, kuna veekihti pole, hõõrdub jää rohkem. Kui temperatuur tõuseb ja jõuab umbes -20 °C kanti, tekib jää pinnale õhuke veekiht, mis töötab uisutaja jaoks omamoodi libestina. Niisiis, -20 °C juures hõõrdub jää vähem.
#000013
Kui temperatuur veelgi tõuseb, hakkavad teadlased pead murdma, sest 0 °C juures hõõrdub jää mingil põhjusel jälle rohkem. Seniste mudelite põhjal oletati, et soojeneva jää teeb karedamaks aina paksemaks muutuv veekiht, kuid vaatlused pole seda oletust kinnitanud.
#000014
Varasemates uuringutes tegid uurimiseks mõeldud mõõteriistad ise teadlastele karuteene. Jää libedust mõõtva reomeetri jääd puudutav osa liikus vaid ühte trajektoori pidi ja tekitas sel moel endale jää pinnale väikese süvendi. Nii ei saanud teadlased jää omadustest tõepärast pilti.
#000015
Liefferink ja kolleegid seadistasid oma reomeetri teisiti ja lasid jää pinnal libiseda kolmel erineval mõõtekeral. Samuti kandsid nad hoolt, et jää oleks pidevalt sile, lisades jää pinnale kogu aeg natuke vett juurde. Nad mõõtsid hõõrdumist temperatuuridel vahemikus -120∘C kuni -1,5 °C.
#000016
Mõõtmised näitasid, et jää kõvadus oli erinevate temperatuuride ja libisemiskiiruste juures erinev. Külmemate temperatuuride juures muutus jää kõvemaks, aga sama temperatuuri korral kõvenes jää just mõõteriista kiirema libisemise korral.
#000017
Just jää kõvaduse kõikumine aitas uurimisrühmal oma hõõrdumisemõõtmistest selgemat sotti saada. Kõige madalamatel temperatuuridel hõõrdus jää tugevalt, sest pinnavee molekulid püsisid jäigalt jää küljes. Kui mõõtekera jää pinnal liikus, hakkasid veemolekulid liikuma – nii muutuski jää libedamaks. Mida kõrgemaks tõusis jää temperatuur, seda hoogsamalt pani näiteks -20 °C juures jääl liikuv kera molekulid liikuma. Sulamistemperatuuri lähistel hõõrdus jää aga taas rohkem, sest jää muutus pehmeks ja liuglev kera vajus sellesse pisut sisse.
#000018
Hõõrdumismõõtmise tulemus olenes ka mõõteketta kujust ja suurusest. Sama survejõu juures hakkas väike mõõtekera jääd kündma umbes -20 °C juures, aga suurem reomeeter -8 °C juures. Seda seetõttu, et väike kera puuris jäässe teravamalt kui suurem, mis puutus jääd laiema kontaktpinnaga. Jääd õrnemalt puudutanud kera lubas ka vee pinnamolekulidel vabamalt liikuda. Sestap libises suur uisuraud väikesest paremini ka suuremate miinuskraadide juures.
#000019
Teisisõnu, libisemine sõltub sellest, kui suur osa libisevast esemest jääga kokku puutub ja kui kõvasti see vastu jääd surub. Kui rõhk on piisav, hakkab see jääd kündma. Väikestel kiirustel tehtud katsed näitasid lisaks, et jää muutub kiiruse kasvades kõvemaks. See viitab, et kiire uisk peaks jääd vähem kündma ja seega paremini libisema.
#000020
Edasised uurimused näitavad, kuidas mõjutavad jää hõõrdumist ja libisemist ilmastikutingimused, suurem libisemiskiirus ja jää struktuur.
#000021
Metsaraie võib sõltuvalt kohast kliimat ka jahutada
#000023
Laupäevast on avatud Piirissaare jäätee
#000024
Merelises kliimas on pilvede tekkes võtmeroll joodil
#000026
Himurad kvollid on valmis suguühte nimel surema
#000028
Gravitatsioonilained kannavad infot kaugeist tähtedest ja planeetidest
#000035
Ameerika sisalik hingab mulli abil veerand tundi vee all
#000036
Suurim lind liugles taevas 25 miljoni aasta eest
#000038
Lektor: valge müra aitab linnainimestel vaikust taluda
#000040
Jupiteril on teada 92 kuud
#000042
Tehisintellekt hiilib vargsi kohtunike töölauale
#000044
Virtuaaltuur: Tallinna loomaaia jääkarud said viimaks uue kodu
#000049
Kuradil on vähk, ta jookseb võidu ajaga
#000051
Hiiglaslik viirus tekitas tulise vaidluse
#000053